(57)【要約】【課題】波長λ１、λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する第１、第２の発光点を近接して設けたレーザ光源を用いても安定したフォーカス制御が行える光ピックアップを提供することを目的とする。【解決手段】レーザ光源１と、受光センサ５と、第１の発光点１ａからの光束を略合焦で受光センサ５に入射する光束と合焦後に入射する光束と合焦前に入射する光束とに分離する第１のホログラム５０と、第２の発光点１ｂからの光束を略合焦で受光センサ５に入射する光束と合焦後に入射する光束と合焦前に入射する光束とに分離する第２のホログラム４０と、を備えた光ピックアップとした。【選択図】図１
2007066486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する第２の発光点を近接して設けたレーザ光源と、
前記第１および第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を受光し、電気信号に変換する受光センサと、
前記第１の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で前記受光センサに入射する光束と、合焦後に前記受光センサに入射する光束と、合焦前に前記受光センサに入射する光束と、に分離する第１のホログラムと、
前記第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で前記受光センサに入射する光束と、合焦後に前記受光センサに入射する光束と、合焦前に前記受光センサに入射する光束と、に分離する第２のホログラムと、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記第１のホログラムで分離された光束のうち、略合焦で前記受光センサに入射する光束がトラッキング制御に用いられ、合焦後に前記受光センサに入射する光束と合焦前に前記受光センサに入射する光束がフォーカス制御に用いられることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記第２のホログラムで分離された光束のうち、略合焦で前記受光センサに入射する光束がトラッキング制御に用いられ、合焦後に前記受光センサに入射する光束と合焦前に前記受光センサに入射する光束がフォーカス制御に用いられることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第１のホログラムが光ディスクの半径方向に平行な分割線と円周の接線方向に平行な分割線で略４等分する面積に分割された領域を有し、前記４つのそれぞれの領域が光ディスクの円周の接線方向に平行な分割線で分割された略合焦で前記受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に前記受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に前記受光センサに入射する領域とを有することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記第１のホログラムが、前記第１の発光点から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を生成するための領域を有することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記第２のホログラムが光ディスクの半径方向に平行な分割線と円周の接線方向に平行な分割線で略４等分する面積に分割された領域を有し、前記４つのそれぞれの領域が光ディスクの円周の接線方向に平行な成分を少なくとも持つ分割線で分割された略合焦で前記受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に前記受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に前記受光センサに入射する領域とを有することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
内部に形成された複数の斜面のいずれかに前記第２のホログラムを有し光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を前記受光センサに導く光学素子を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記レーザ光源の前記第１の発光点および前記第２の発光点が端子部に接続されたプレートの一方の面に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
前記受光センサは前記波長λ２のレーザ光を受光するフォーカス制御用の少なくとも３個のフォトダイオードとトラッキング制御用の６個から１２個のフォトダイオードとを備え、前記フォトダイオードに入射した光量をフォーカス制御用およびトラッキング制御用の電気信号に変換することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
前記フォーカス制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＡ２１、ＩＡ２２、ＩＢ２１とし、フォーカスエラー信号をＦＥとすると、前記フォーカスエラー信号ＦＥを
ＦＥ＝（ＩＡ２１＋ＩＡ２２）−ＩＢ２１
なる関係式で算出することを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
前記トラッキング制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＣ、ＩＤ、ＩＥ、ＩＦ、ＩＧ、ＩＨ、ＩＳ、ＩＴ、ＩＵ、ＩＶ、Ｉα、Ｉβとし、前記トラッキング制御には（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）、（ＩＳ、ＩＶ）の４組のうちいずれか少なくとも１組および（ＩＣ、ＩＤ、Ｉα、Ｉβ）を使用し、トラッキングエラー信号をＴＥとすると、前記トラッキングエラー信号ＴＥを
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ２｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ＋ＩＳ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ＋ＩＶ）｝
（但し、ｋ２は動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式で算出することを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
前記トラッキング制御におけるトラッキングエラー信号ＴＥを
ＴＥ＝∠｛（ＩＣ＋Ｉβ）−（ＩＤ＋Ｉα）｝
（但し、∠は検出した位相差を変換した電圧）
なる関係式で算出するように変更することができることを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ。
【請求項１３】
前記受光センサは前記波長λ１のレーザ光を受光するフォーカス制御用の少なくとも３個のフォトダイオードとトラッキング制御用の少なくとも６個のフォトダイオードとを備え、前記フォトダイオードに入射した光量をフォーカス制御用およびトラッキング制御用の電気信号に変換することを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
前記フォーカス制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＡ１１、ＩＡ１２、ＩＢ１１、ＩＢ１２、ＩＢ１３とし、前記フォーカスエラー信号をＦＥとすると、フォーカスエラー信号ＦＥを
ＦＥ＝（ＩＡ１１＋ＩＡ１２）−（ＩＢ１１＋ＩＢ１２＋ＩＢ１３）
なる関係式で算出することを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１５】
前記トラッキング制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＣ、ＩＤ、ＩＥ、ＩＦ、ＩＧ、ＩＨ、ＩＳ、ＩＴ、ＩＵ、ＩＶ、Ｉα、Ｉβとし、前記トラッキング制御には（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）、（ＩＳ、ＩＶ）の４組のうちいずれか少なくとも１組および（ＩＣ、ＩＤ、Ｉα、Ｉβ）を使用し、トラッキングエラー信号をＴＥとすると、使用する光ディスクの種類と記録または再生の動作に応じて前記トラッキングエラー信号ＴＥを
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）
ＴＥ＝∠｛（ＩＣ＋Ｉβ）−（ＩＤ＋Ｉα）｝
ＴＥ＝∠（ＩＣ−ＩＤ）−∠（Ｉβ―Ｉα）
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ１｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ＋ＩＳ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ＋ＩＶ）｝
（但し、∠は検出した位相差を変換した電圧、ｋ１は動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式のいずれか１式で算出することを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１６】
前記フォーカス制御用のフォトダイオードの少なくとも一部または前記トラッキング制御用のフォトダイオードの少なくとも一部の少なくとも一方が波長λ１のレーザ光および波長λ２のレーザ光を受光することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項１７】
波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する第２の発光点を近接して設けたレーザ光源と、
前記第１および第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を受光し、電気信号に変換する受光センサと、
前記第１の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で前記受光センサに入射する光束と、合焦後に前記受光センサに入射する光束と、合焦前に前記受光センサに入射する光束と、に分離する第１のホログラムと、
前記第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で前記受光センサに入射する光束と、合焦後に前記受光センサに入射する光束と、合焦前に前記受光センサに入射する光束と、に分離する第２のホログラムと、
を備えた光ピックアップの製造方法であって、
フォーカス調整は前記第１の波長λ１のレーザ光を出射する前記第１の発光点のみを発光させ、前記レーザ光源の光軸方向の位置を調整して行うことを特徴とする光ピックアップの製造方法。
【請求項１８】
請求項１の光ピックアップまたは請求項１７の製造方法で製造した光ピックアップのいずれか一方の光ピックアップを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという。）、特にノートブック型ＰＣに搭載される光ディスク装置の光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＣの薄型化、小型化、軽量化に伴い、それに搭載される光ディスク装置も薄型化、小型化、軽量化が推進されてきた。さらに光ディスクに情報を記録したり光ディスクの情報を再生したりする光ピックアップも薄型化、小型化、軽量化が推し進められてきた。一方、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）だけでなく、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）でも情報の記録や再生ができる装置が商品化され、さらには次世代ＤＶＤの開発が進められている。
【０００３】
図１４はＣＤにもＤＶＤにも情報の記録及び再生ができる従来の光ピックアップの光学系の構成図である。レーザ光源１０１はＤＶＤ用の波長λ１（約６５０ｎｍ）のレーザ光を出射する発光点１０１ａを備える。発光点１０１ａは半導体レーザ素子中に構成される。レーザ光源１１０はＣＤ用の波長λ２（約７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する発光点１１０ａを備える。発光点１１０ａは半導体レーザ素子中に構成される。ミラー１０２は発光点１０１ａから出射されたレーザ光を反射させ光ディスク１０８に向かわせる。ミラー１０２は光学ガラスや光学プラスチックで作製され、反射面には波長λ１のレーザ光を効率良く反射させるように全反射膜が形成されている。コリメートレンズ１０３、１０９は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製され、発散光を平行光に、あるいはその逆に平行光を集束光に変換する。ビームスプリッタ１０４は２つのプリズムを貼り合わせた構成であり、貼り合わせ面には多層膜であるＢＳ膜１０４ａが形成されている。ＢＳ膜１０４ａは入射する光の波長と偏光により反射率、透過率が異なる。そのため発光点１０１ａから出射された光の大半を透過させ、発光点１１０ａから出射された光の大半を反射させ、光ディスク１０８で反射された光は全て全反射するように働く。
【０００４】
立ち上げプリズム１０５には波長λ１の光と波長λ２の光のいずれをも高い反射率で反射する多層膜（図示せず）が形成されている。ホログラム素子１０６は偏光ホログラム１０６ａと１／４波長板１０６ｂで構成される。偏光ホログラム１０６ａは波長λ１の光にのみ作用するよう波長選択性のある材料で作製されている。１／４波長板１０６ｂは波長λ１、λ２両方に作用するよう屈折率、厚みが設定されている。対物レンズ１０７は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製されており、光ディスク１０８の記録面に集光させる。光ディスク１０８はＣＤ系がＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ系がＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどであり、ＣＤ系もＤＶＤ系も再生専用の媒体を除いて全て記録も再生も可能なものである。
【０００５】
レーザ光源１１０の光ディスク１０８側には回折格子１１１が設けられ、発光点１１０ａから出射された光を３ビームトラッキング法に用いられる３本のレーザ光ビームに分離する。回折格子１１１の光ディスク１０８側には光学素子１１２が設けられている。光学素子１１２は内部に複数の斜面を有している。斜面には分離膜（図示せず）やホログラム（図示せず）が形成される。分離膜は発光点１１０ａから出射された波長λ２の光と光ディスク１０８で反射された波長λ１の光と光ディスク１０８で反射された波長λ２の光を分離する。ホログラムは分離された光ディスク１０８で反射された波長λ２の光をさらにトラッキング制御用とフォーカス制御用の光束に分離する。
【０００６】
受光センサ１１３は光ディスク１０８からの反射光を受光し、ＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などを生成する電気信号を出力する。受光センサ１１４は発光点１０１ａから出射されビームスプリッタ１０４で一部反射された光および発光点１１０ａから出射されビームスプリッタ１０４で一部透過した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。出力された電気信号はレーザ光の出力の制御に使われる。
【０００７】
次に光路について説明する。レーザ光源１０１の発光点１０１ａから出射された波長λ１のレーザ光はミラー１０２によって反射されて進行方向を変え、コリメートレンズ１０３によって発散光から平行光へ変換される。この平行光の大半はビームスプリッタ１０４を透過して立ち上げプリズム１０５によって光ディスク１０８の記録面に対し略垂直になるように進行方向を変えられる。立ち上げプリズム１０５で進行方向を変えた光はホログラム素子１０６を透過した後、対物レンズ１０７によって集光されて、光ディスク１０８の記録面に照射される。
【０００８】
光ディスク１０８の記録面によって反射された光は対物レンズ１０７、ホログラム素子１０６、立ち上げプリズム１０５を通過した後、ビームスプリッタ１０４によって反射されコリメートレンズ１０９によって集光されて、光学素子１１２に入射する。この間ホログラム素子１０６の偏光ホログラム１０６ａは光ディスク１０８の記録面で反射された光をＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等に対応する信号光成分に分離する。光学素子１１２に入射した光はレーザ光源１１０の発光点１１０ａから出射され光ディスク１０８の記録面で反射された光とは分離されて受光センサ１１３に入射する。
【０００９】
一方、レーザ光源１１０の発光点１１０ａから出射された波長λ２のレーザ光は光学素子１１２を透過した後、コリメートレンズ１０９によって平行光に変換され、ビームスプリッタ１０４によって大半が反射される。その後、立ち上げプリズム１０５内部で反射されて光ディスク１０８の記録面に対し略垂直になるように進行方向を変え、ホログラム素子１０６を透過した後、対物レンズ１０７によって集光されて光ディスク１０８に照射される。
【００１０】
光ディスク１０８で反射された光は対物レンズ１０７、ホログラム素子１０６、立ち上げプリズム１０５を通過した後、ビームスプリッタ１０４で反射され、コリメートレンズ１０９によって集光されて光学素子１１２に入射する。入射した光は発光点１０１ａから出射され光ディスク１０８の記録面で反射された光と分離され、さらにＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等に対応する光に分離されて受光センサ１１３に入射する。
【００１１】
次にフォーカス調整について説明する。フォーカス調整とは対物レンズ１０７によって集光された光が光ディスク１０８の記録面でちょうど合焦の時に受光センサ１１３にて生成されるフォーカスエラー信号が所定の値になるように調整することである。ＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光を出射する発光点１０１ａのレーザ光の出射方向の位置は図示しない光ピックアップのキャリッジによって規制される。発光点１０１ａを発光させ、コリメートレンズ１０３をレーザ光の進行方向に調整して固定する。光ディスク１０８の記録面で合焦となるようにした上でコリメートレンズ１０９をレーザ光の進行方向（図１４のＺの方向）に調整して固定する。その際、受光センサ１１３の波長λ１のフォーカスエラー信号が所定の値になるようにする。
【００１２】
次にＣＤ用の波長λ２の波長のレーザ光を出射する発光点１１０ａを発光させる。発光点１１０ａのレーザ光の出射方向の位置もキャリッジにより規制される。光ディスク１０８の記録面で合焦となるようにした上で受光センサ１１３を図１４のθＹの方向に回転調整して固定する。ＤＶＤ系のフォーカス制御方法はスポットサイズ法、ＣＤ系のフォーカス制御方法はダブルナイフエッジ法と異なる方法を採用しているため、ＤＶＤ系もＣＤ系も最適な調整ができるとともに、受光センサ１１３を回転調整してもＤＶＤ系のフォーカス調整に影響を及ぼさない。ホログラムの構成については（特許文献１）を参照のこと。
【特許文献１】特開２００５−６３６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
製造コストの削減のために２波長半導体レーザ光源の使用が提案され、実用化された。２波長半導体レーザ光源はＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点とＣＤ用の波長λ２のレーザ光を出射する第２の発光点とを近接して配置して１つのパッケージ内に収めたレーザ光源である。２波長半導体レーザ光源にすることにより、光学部品の一部を廃止することができるため、省スペース、軽量化が図れる。
【００１４】
２波長半導体レーザ光源を用いてＤＶＤ用のレーザ光源をＣＤ用のレーザ光源に統合すると、ＤＶＤ専用のミラーやコリメートレンズをなくすことができる。２波長半導体レーザ光源はレーザ光出射方向の位置調整ができるようにする。２波長半導体レーザ光源をレーザ光の出射方向に位置調整して固定した後、受光センサを回転調整することにより調整ができる。
【００１５】
ところが、２波長半導体レーザ光源は元々２つの発光点を近接して設けているためにＤＶＤ系の焦点位置を合わせると、その時点でＣＤ系の焦点位置もある範囲内に合ってしまう。逆にＣＤ系のフォーカスエラー信号は受光センサの回転角度に依存することによりばらつきが生じてしまう。本発明は従来の問題点を解決するもので、第１の発光点と第２の発光点を近接して設けたレーザ光源を用いても安定したフォーカス制御が行える光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する第２の発光点を近接して設けたレーザ光源と、前記第１および第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を受光し、電気信号に変換する受光センサと、前記第１の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で前記受光センサに入射する光束と、合焦後に前記受光センサに入射する光束と、合焦前に前記受光センサに入射する光束と、に分離する第１のホログラムと、前記第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で前記受光センサに入射する光束と、合焦後に前記受光センサに入射する光束と、合焦前に前記受光センサに入射する光束と、に分離する第２のホログラムと、を備えたものとした。
【００１７】
第１のホログラムにて分離された、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束とを用いて受光センサはスポットサイズ法のフォーカスエラー信号を生成する。同様に第２のホログラムにて分離された、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束とを用いて受光センサはスポットサイズ法のフォーカスエラー信号を生成する。このようにフォーカスエラー信号はＤＶＤ系とＣＤ系とで同じスポットサイズ法で生成できるとともに受光センサの回転角度依存性を極小化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光ピックアップは、受光センサの回転角度依存性を極小化できるので、２つの発光点を近接して設けたレーザ光源を用いた際に安定したフォーカス制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の発明は、波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する第２の発光点を近接して設けたレーザ光源と、第１および第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を受光し、電気信号に変換する受光センサと、第１の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で受光センサに入射する光束と、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束と、に分離する第１のホログラムと、第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で受光センサに入射する光束と、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束と、に分離する第２のホログラムと、を備えた光ピックアップである。
【００２０】
第１のホログラムにて分離された、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束とを用いて受光センサはスポットサイズ法のフォーカスエラー信号を生成する。同様に第２のホログラムにて分離された、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束とを用いて受光センサはスポットサイズ法のフォーカスエラー信号を生成する。このようにフォーカスエラー信号はＤＶＤ系とＣＤ系とで同じスポットサイズ法で生成できるとともに受光センサの回転角度依存性を極小化することができる。そのため受光センサの回転角度依存性を極小化できるので、２つの発光点を近接して設けたレーザ光源を用いた際に安定したフォーカス制御を行うことができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明において、第１のホログラムで分離された光束のうち、略合焦で受光センサに入射する光束がトラッキング制御に用いられ、合焦後に受光センサに入射する光束と合焦前に受光センサに入射する光束がフォーカス制御に用いられる光ピックアップである。
【００２２】
合焦後に受光センサに入射する光束と合焦前に受光センサに入射する光束がスポットサイズ法のフォーカス制御に用いられ、略合焦で受光センサに入射する光束がトラッキング制御に用いられるので、無駄なく光束を使いきることができる。
【００２３】
第３の発明は、第１の発明において、第２のホログラムで分離された光束のうち、略合焦で受光センサに入射する光束がトラッキング制御に用いられ、合焦後に受光センサに入射する光束と合焦前に受光センサに入射する光束がフォーカス制御に用いられる光ピックアップである。
【００２４】
合焦後に受光センサに入射する光束と合焦前に受光センサに入射する光束がスポットサイズ法のフォーカス制御に用いられ、略合焦で受光センサに入射する光束がトラッキング制御に用いられるので、無駄なく光束を使いきることができる。
【００２５】
第４の発明は、第１の発明において、第１のホログラムが光ディスクの半径方向に平行な分割線と円周の接線方向に平行な分割線で略４等分する面積に分割された領域を有し、４つのそれぞれの領域が光ディスクの半径方向に平行な分割線で分割された略合焦で受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に受光センサに入射する領域とを有する光ピックアップである。
【００２６】
第１のホログラムに入射する光ディスクの記録面で反射されたレーザ光のスポットにはトラッキングの情報が多く含まれる部分とフォーカスの情報が多く含まれる部分とが存在する。それらを最適な配分で分割することができる。フォーカスの情報が多く含まれる部分のスポットをスポットサイズ法のフォーカス制御信号用として合焦前に受光センサに入射する光束を発する領域と合焦後に受光センサに入射する光束を発する領域とに割り当てる。トラッキングの情報が多く含まれる部分のスポットをトラッキング制御信号用として略合焦で受光センサに入射する光束を発する領域に割り当てる。このことにより、より安定したフォーカス制御信号、トラッキング制御信号が得られ、ＤＶＤに対する記録や再生の特性がより安定する。
【００２７】
第５の発明は、第１の発明において、第１のホログラムが、第１の発光点から出射されるレーザ光の出射パターンのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を生成するための領域を有する光ピックアップである。
【００２８】
第１の発光点から出射されるレーザ光はレーザ発光によって温度が上昇すると出射パターンがずれる。そのずれを考慮したトラッキング制御に必要な光束を生成するための領域を第１のホログラムに持たせることでレーザ光源の温度変化によってもトラッキング制御が影響を受けにくくすることができる。
【００２９】
第６の発明は、第１の発明において、第２のホログラムが光ディスクの半径方向に平行な分割線と円周の接線方向に平行な分割線で略４等分する面積に分割された領域を有し、４つのそれぞれの領域が光ディスクの円周の接線方向に平行な成分を少なくとも持つ分割線で分割された略合焦で受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に受光センサに入射する光束を生成する領域と合焦後に受光センサに入射する領域とを有する光ピックアップである。
【００３０】
第２のホログラムに入射する光ディスクの記録面で反射されたレーザ光のスポットにはトラッキングの情報が多く含まれる部分とフォーカスの情報が多く含まれる部分とが存在する。それらを最適な配分で分割することができる。フォーカスの情報が多く含まれる部分のスポットをスポットサイズ法のフォーカス制御信号用として合焦前に受光センサに入射する光束を発する領域と合焦後に受光センサに入射する光束を発する領域とに割り当てる。トラッキングの情報が多く含まれる部分のスポットをトラッキング制御信号用として略合焦で受光センサに入射する光束を発する領域に割り当てる。このことによりより安定したフォーカス制御信号、トラッキング制御信号が得られ、ＣＤに対する記録や再生の特性がより安定する。
【００３１】
第７の発明は、第１の発明において、内部に形成された複数の斜面のいずれかに第２のホログラムを有し光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を受光センサに導く光学素子を備えた光ピックアップである。
【００３２】
光学素子の内部の斜面に第２のホログラムを形成するため、新たに第２のホログラムのための光学部材を製造する必要がないため、小型化することができる。また、安価に製造することができる。
【００３３】
第８の発明は、第１の発明において、レーザ光源の第１の発光点および第２の発光点が端子部に接続されたプレートの一方の面に配置された光ピックアップである。
【００３４】
このレーザ光源はプレートの第１の発光点および第２の発光点が配置された反対側の面で他の部材に固定することができる。その際、前記他の部材に対し、滑らせるような形で位置を調整することができる。すなわち位置や角度の調整の自由度が大きくできる。そのため、レーザ光源の最適な位置や角度が得やすい。
【００３５】
第９の発明は、第３の発明において、受光センサは波長λ２のレーザ光を受光するフォーカス制御用の少なくとも３個のフォトダイオードとトラッキング制御用の６個から１２個のフォトダイオードとを備え、フォトダイオードに入射した光量をフォーカス制御用およびトラッキング制御用の電気信号に変換する光ピックアップである。
【００３６】
３個のフォトダイオードから出力される信号でＣＤのスポットサイズ法のフォーカス制御用のフォーカスエラー信号が得られる。また６個から１０個のフォトダイオードから出力される信号でＣＤの３ビームディファレンシャルプッシュプル法のトラッキング制御用のトラッキングエラー信号が得られる。
【００３７】
第１０の発明は、第９の発明において、フォーカス制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＡ２１、ＩＡ２２、ＩＢ２１とし、フォーカスエラー信号をＦＥとすると、フォーカスエラー信号ＦＥを
ＦＥ＝（ＩＡ２１＋ＩＡ２２）−ＩＢ２１
なる関係式で算出する光ピックアップである。
【００３８】
安定したＣＤ用のフォーカスエラー信号が得られる。そのため安定したフォーカス制御をすることができる。
【００３９】
第１１の発明は、第９の発明において、トラッキング制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＣ、ＩＤ、ＩＥ、ＩＦ、ＩＧ、ＩＨ、ＩＳ、ＩＴ、ＩＵ、ＩＶ、Ｉα、Ｉβとし、トラッキング制御には（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）、（ＩＳ、ＩＶ）の４組のうちいずれか少なくとも１組および（ＩＣ、ＩＤ、Ｉα、Ｉβ）を使用し、トラッキングエラー信号をＴＥとすると、トラッキングエラー信号ＴＥを
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ２｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ＋ＩＳ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ＋ＩＶ）｝
（但し、ｋ２は動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式で算出する光ピックアップである。
【００４０】
安定したＣＤ用のトラッキングエラー信号が得られる。そのため安定したトラッキング制御をすることができる。
【００４１】
第１２の発明は、第１１の発明において、トラッキング制御におけるトラッキングエラー信号ＴＥを
ＴＥ＝∠｛（ＩＣ＋Ｉβ）−（ＩＤ＋Ｉα）｝
（但し、∠は検出した位相差を変換した電圧）
なる関係式で算出するように変更することができる光ピックアップである。
【００４２】
第１１の発明でトラッキング制御しきれない規格から外れているような粗悪な光ディスクを再生するような場合でもトラッキング制御することができるので、光ディスク装置としてより幅広い光ディスクに対応することができる。
【００４３】
第１３の発明は、第２の発明において、受光センサは波長λ１のレーザ光を受光するフォーカス制御用の少なくとも３個のフォトダイオードとトラッキング制御用の少なくとも６個のフォトダイオードとを備え、フォトダイオードに入射した光量をフォーカス制御用およびトラッキング制御用の電気信号に変換する光ピックアップである。
【００４４】
少なくとも３個のフォトダイオードから出力される信号でＤＶＤのスポットサイズ法のフォーカス制御用のフォーカスエラー信号が得られる。また、少なくとも６個のフォトダイオードから出力される信号でＤＶＤの１ビーム・プッシュプル法、位相差法、１ビーム・アドバンスト・プッシュプル法のトラッキング制御用のトラッキングエラー信号が得られる。
【００４５】
第１４の発明は、第１３の発明において、フォーカス制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＡ１１、ＩＡ１２、ＩＢ１１、ＩＢ１２、ＩＢ１３とし、フォーカスエラー信号をＦＥとすると、フォーカスエラー信号ＦＥを
ＦＥ＝（ＩＡ１１＋ＩＡ１２）−（ＩＢ１１＋ＩＢ１２＋ＩＢ１３）
なる関係式で算出する光ピックアップである。
【００４６】
安定したＤＶＤ用のフォーカスエラー信号が得られる。そのため安定したフォーカス制御をすることができる。
【００４７】
第１５の発明は、第１３の発明において、トラッキング制御用のフォトダイオードに入射した光を変換した電気信号をＩＣ、ＩＤ、ＩＥ、ＩＦ、ＩＧ、ＩＨ、ＩＳ、ＩＴ、ＩＵ、ＩＶ、Ｉα、Ｉβとし、トラッキング制御には（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）、（ＩＳ、ＩＶ）の４組のうちいずれか少なくとも１組および（ＩＣ、ＩＤ、Ｉα、Ｉβ）を使用し、トラッキングエラー信号をＴＥとすると、使用する光ディスクの種類と記録または再生の動作に応じてトラッキングエラー信号ＴＥを
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）
ＴＥ＝∠｛（ＩＣ＋Ｉβ）−（ＩＤ＋Ｉα）｝
ＴＥ＝∠（ＩＣ−ＩＤ）−∠（Ｉβ―Ｉα）
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ１｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ＋ＩＳ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ＋ＩＶ）｝
（但し、∠は検出した位相差を変換した電圧、ｋ１は動作設定に応じて定まる定数）
なる関係式のいずれか１式で算出する光ピックアップである。
【００４８】
安定したＤＶＤ用のトラッキングエラー信号が得られる。そのため安定したトラッキング制御をすることができる。
【００４９】
第１６の発明は、第１の発明において、フォーカス制御用のフォトダイオードの少なくとも一部またはトラッキング制御用のフォトダイオードの少なくとも一部の少なくとも一方が波長λ１のレーザ光および波長λ２のレーザ光を受光する光ピックアップである。
【００５０】
受光センサのフォトダイオードを配置する面は狭く、ＤＶＤ用とＣＤ用とでフォトセンサを共用することで、フォトダイオードを配置する面を節約することができる。そのことによって光ピックアップの薄型化、小型化に貢献できる。
【００５１】
第１７の発明は、波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点と波長λ２（λ１＜λ２）のレーザ光を出射する第２の発光点を近接して設けたレーザ光源と、第１および第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を受光し、電気信号に変換する受光センサと、第１の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で受光センサに入射する光束と、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束と、に分離する第１のホログラムと、第２の発光点から出射され光ディスクの記録面で反射されたレーザ光の光束を、略合焦で受光センサに入射する光束と、合焦後に受光センサに入射する光束と、合焦前に受光センサに入射する光束と、に分離する第２のホログラムと、を備えた光ピックアップの製造方法であって、フォーカス調整は第１の波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点のみを発光させ、レーザ光源の光軸方向の位置を調整して行う光ピックアップの製造方法である。
【００５２】
第１の発光点と第２の発光点とは所定の距離で近接して設けられている。また、ＤＶＤ用とＣＤ用とでは同じスポットサイズ法のフォーカス制御方法である。そのため、ＤＶＤ用の第１の発光点でフォーカス調整を行うと、ある良好な範囲の中でＣＤのフォーカスも調整されることになる。また、要求が厳しいＤＶＤ用の第１の発光点で調整を行うことでＤＶＤとＣＤの両方の特性を満足させることができる。したがって、あえてＣＤ用のフォーカス調整を行う必要はないので製造コストを低く抑えることができる。また、ＤＶＤもＣＤも安定したフォーカス制御が可能である。
【００５３】
第１８の発明は、第１の発明の光ピックアップまたは第１７の発明の製造方法で製造した光ピックアップのいずれか一方の光ピックアップを備えた光ディスク装置である。
【００５４】
安定したフォーカス制御ができる光ピックアップを搭載しているので、光ディスク装置のフォーカス制御も安定する。
【００５５】
（実施の形態１）
実施の形態１について、図を参照しながら説明する。図１は本実施の形態１の光ピックアップの光学系の構成図、図２は本実施の形態１の光ピックアップの構成図である。本実施の形態１の光ピックアップ１４において、レーザ光源１、回折素子３、光学素子４および受光センサ５は結合ベース２に取り付けられ、結合ベース２がキャリッジ１３に取り付けられる。コリメートレンズ６、ビームスプリッタ７、立ち上げプリズム８および前光モニタ１２は直接または取り付け部材を介してキャリッジ１３に取り付けられる。また、ホログラム素子９と対物レンズ１０はアクチュエータ１８のレンズホルダ１５に取り付けられる。レンズホルダ１５は支持部１７にサスペンションワイヤ１６によって可動状態で支持される。アクチュエータ１８はキャリッジ１３に固定される。
【００５６】
レーザ光源１は２波長半導体レーザ光源とした。図３（ａ）は本実施の形態１のレーザ光源の前面構成図であり、（ｂ）は裏面構成図である。レーザ光源１は、例えば図３に示すフレームレーザ光源が好適に用いられる。レーザ光源１としてのフレームレーザ光源は、プレート２１の一部をモールド部材２２で覆うように構成されている。プレート２１はＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｆｅ、Ｆｅ合金などの金属材料の板状体で構成される。この板状体の上に半田付け性の良い材料をメッキや蒸着などの手段でコーティングすると更に好ましい。なお、フレーム２１は熱伝導性が良くて導電性が高い材料、例えば導電性セラミックスなどでも良い。プレート２１はモールド部材２２の両側方にはみ出た側方部２１ａ、２１ｂを備えている。レーザ光源１は側方部２１ａ、２１ｂで結合ベース２に取り付けられる。その場合、レーザ光源１は側方部２１ａ、２１ｂを結合ベース２に当接したまま滑らせて位置、角度を調整できるので、フレームレーザ光源の構成は好ましいものといえる。側方部２１ａ、２１ｂは半導体レーザ素子２４で発生した熱を結合ベース２に放出する。
【００５７】
プレート２１には、絶縁部を有するサブマウント２３を介して半導体レーザ素子２４が設けられている。半導体レーザ素子２４の上面はＡｕなどの材料で形成された導電性のワイヤ２５でプレート２１と電気的に接続されている。半導体レーザ素子２４のレーザ光出射面はレーザ光源１の上部に配置される。サブマウント２３は絶縁材料で形成される。サブマウント２３の半導体レーザ素子２４が配置される面には電極２６、２７が分離されて形成され、電極２６、２７上に半導体レーザ素子２４が固定されている。電極２６、２７と半導体レーザ素子２４とは電気的に接続されている。
【００５８】
半導体レーザ素子２４は、異なる波長の光を出射する第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂが１つのブロックに並置される構成とした。本実施の形態１の半導体レーザ素子２４は、ＤＶＤ系に用いられる波長λ１（約６５０ｎｍ）のレーザ光を出射する第１の発光点１ａと、ＣＤ系に用いられる波長λ２（約７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する第２の発光点１ｂとを備える。典型的には第１の発光点１ａと第２の発光点１ｂとは約１１０μｍの距離を隔てて配置される。この距離は単純な記録や再生のことを考えると、限りなく０に近い方が有利であるが、その時点での技術レベルにより実現可能な距離は変化する。
【００５９】
端子部２８はプレート２１と一体形成される。すなわち、プレート２１と端子部２８は電気的に接続されている。また、端子部２９、３０は、プレート２１および端子部２８とは電気的に分離して設けられる。端子部２８と一体になったプレート２１、端子部２９、３０はモールド部材２２にて互いに電気的に分離して固定される。端子部２９は導電性のワイヤ３１を介して電極２７と電気的に接続しており、端子部３０はワイヤ３２を介して電極２６と互いに電気的に接続している。
【００６０】
端子部２８は接地し、端子部２９は波長λ１のレーザ光を出射させる電流を供給する回路に接続し、端子部３０は波長λ２のレーザ光を出射させる電流を供給する回路に接続する。半導体レーザ素子２４がＤＶＤ系の光ディスクに対して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う波長λ１のレーザ光を出射させる場合、電流を端子部２９、ワイヤ３１、電極２７、半導体レーザ素子２４、ワイヤ２５、プレート２１、端子部２８の順に流す。ＣＤ系の光ディスクに対して情報の記録または再生の少なくとも一方を行う波長λ２のレーザ光を出射させる場合、電流を端子部３０、ワイヤ３２、電極２６、半導体レーザ素子２４、ワイヤ２５、プレート２１、端子部２８の順に流す。
【００６１】
なお、半導体レーザ素子２４は異なる波長の光を出射する第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂが１つのブロックに並置される構成とした。しかし１つのブロックで１つの波長のレーザ光を出射する発光点を有する半導体レーザ素子２４をサブマウント２３の上に配置したものを近接させて２個プレート２１に配置し、互いに異なる波長の光を出射する構成としても良い。この場合には、レーザ光源１の大きさが多少大きくなる可能性はあるものの、任意の異なる波長のレーザ光を出射する半導体レーザ素子２４を搭載できるので、大幅に波長の異なる２つの光束を出射する構成とすることが容易である。
【００６２】
また、レーザ光源１として出射するレーザ光の波長はＤＶＤ用のλ１（約６５０ｎｍ）とＣＤ用のλ２（約７８０ｎｍ）の２つの波長としたが、それに限るものではない。例えば次世代ＤＶＤとしての波長が約４０５ｎｍのレーザ光を出射する発光点との組合せでも良い。また、３つ以上の波長のレーザ光を出射する発光点を近接して配置したレーザ光源としても良い。
【００６３】
モールド部材２２は、絶縁性材料であることが必須であり、樹脂材料やセラミック材料などが好適に用いられる。特に樹脂材料はレーザ光源１の製作が非常に容易になるため好ましい。また、高い耐熱性（２５０℃以上）を有し、バリなどの発生が少ない材料がより好ましく、そのため本実施の形態１ではＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）を用いた。また、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、液晶ポリマなどを使用しても良い。
【００６４】
モールド部材２２は上記のように端子部２８と一体になったプレート２１、端子部２９、３０を固定する。レーザ光源１の前面から見ると、モールド部材２２はレーザ光の出射面側を開口させた壁部３３を有している。壁部３３内には、サブマウント２３、半導体レーザ素子２４、プレート２１の一部、ワイヤ２５、３１、３２、端子部２９の一部、端子部３０の一部が配置される。また、レーザ光源１の裏面から見ると、プレート２１の半導体レーザ素子２４を設けた側と反対側の面の一部が露出するようにモールド部材２２が設けられている。前面側のモールド部材２２及び裏面側のモールド部材２２は一体構成とした。
【００６５】
結合ベース２を形成する材料は比較的軽量で、高精度なできあがり寸法を実現できる形状加工性、良好な放熱性などを兼ね備えることが求められる。例えば、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金などが好適に用いられる。本実施の形態１では、コスト面などを考慮し、Ｚｎダイキャストで結合ベース２を形成した。結合ベース２のレーザ光源１、回折素子３、光学素子４および受光センサ５の取り付け部はキャリッジ１３への取り付け部に対して所定の位置、角度で形成される。
【００６６】
回折素子３は略直方体状の透明な光学ガラスで形成した基体と、基体のレーザ光源１と対向する面に設けたレーザ光源１から出射された光を３ビームに分離する回折格子と、基体のレーザ光源１と対向する面と反対側の面（光学素子４と対向する面）に設けた開口制限膜とを備える。回折格子にて３ビームに分離された光線はＣＤのトラッキング制御に使われる。そのため回折格子は３ビームに分離する必要のあるＣＤ用の波長λ２のレーザ光に対してのみ回折格子として働き、１ビームのままで良いＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光に対しては回折格子として働かない波長選択型の回折格子としても良い。また３ビームに分離されてしまったＤＶＤ用のレーザ光が記録や再生の特性に影響を及ぼしにくいように位相をずらした回折格子としても良い。なお、回折格子は基体の表面部に設けたが、回折格子の保護の目的で、回折格子を設けた面に基体と同一の材料で構成した透明基板や透明フィルムを設けたり、透明な保護膜を設けたりしても良い。開口制限膜は例えばＳｉＯ2膜とＳｉ膜、Ｔｉ膜の少なくとも一方とを交互に複数回積層した構成とした。開口制限膜は開口部を有し、開口制限膜に入射した光は吸収し、開口部に入射した光は透過する。開口形状は光ピックアップの光学設計の状況に応じて略方形状、円形や楕円形状、小判型形状あるいは多角形として良い。また、基体は略直方体状としたが、立方体形状や楕円柱形状などとしても良い。
【００６７】
図４は本実施の形態１の光学素子の構成図である。光学素子４は、透明な光学ガラスや光学樹脂で形成されたブロック４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを互いにガラスや紫外線硬化接着剤などで接合して、全体として略直方体形状とした。光学素子４は互いに略平行な傾斜面４ｅ、４ｆ、４ｇを内蔵する。傾斜面４ｅはブロック４ａと４ｂの間に形成されており、この傾斜面４ｅはブロック４ａと４ｂの接合面に相当する。ブロック４ａ、４ｂの少なくとも一方の面に偏光分離膜３４を形成する。偏光分離膜３４は、波長λ１のレーザ光のＰ波はほぼ透過し、Ｓ波は反射し、波長λ２のレーザ光のＰ波もＳ波もほぼ透過させる特性を有する。傾斜面４ｆはブロック４ｂと４ｃの間に形成されており、傾斜面４ｆはブロック４ｂと４ｃの接合面に相当する。ブロック４ｂ、４ｃの少なくとも一方の面に偏光分離膜３５を形成する。偏光分離膜３５は、波長λ１のレーザ光のＰ波，Ｓ波ともはほぼ透過し、波長λ２のレーザ光のＰ波を透過させ、Ｓ波を反射させる特性を有する。傾斜面４ｇはブロック４ｃと４ｄの間に形成されており、傾斜面４ｇはブロック４ｃと４ｄの接合面に相当する。ブロック４ｃ、４ｄの少なくとも一方の面にサーボなどに用いる第２のホログラム４０を設けた。
【００６８】
なお、本実施の形態１では、光学素子４を４つのブロックで構成したが、光学設計の仕様などによって、３つ以下のブロックや５つ以上のブロックで構成しても良く、その結果傾斜面を２つ以下や４つ以上光学素子４の中に内蔵させても良い。
【００６９】
図５は本実施の形態１の第２のホログラムの分割パターン図である。第２のホログラム４０は光ディスク１１の半径方向に平行な分割線と円周の接線方向に平行な分割線で略４等分する面積に分割された領域を有する。４つの領域はそれぞれ光ディスク１１の円周の接線方向に平行な成分を少なくとも持つ分割線で分割された領域４１、４１ａ、４１ｂで構成される領域、領域４２、４２ａ、４２ｂで構成される領域、領域４３、４３ａ、４３ｂで構成される領域、領域４４、４４ａ、４４ｂで構成される領域からなる。また、領域４１、４２、４３、４４に入射し反射した光は受光センサ５のフォトダイオード５ａに略合焦で入射するように設計されている。後述するようにこれらの光はＣＤのトラッキング制御に用いられる。同様に領域４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａに入射し反射した光は合焦後に受光センサ５のフォトダイオード５ａに入射し、領域４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂに入射し反射した光は合焦前にフォトダイオード５ａに入射するように設計されている。これらの光はＣＤのフォーカス制御に用いられる。
【００７０】
コリメートレンズ６はレーザ光源１から出射された発散光のレーザ光を略平行光に変換し、光ディスク１１の記録面で反射された略平行光のレーザ光を集束光に変換する。コリメートレンズ６は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製される。
【００７１】
ビームスプリッタ７は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製される。レーザ光源１のいずれの発光点から出射されたレーザ光も大半を反射し、一部を透過させ、光ディスク１１の記録面で反射されたいずれのレーザ光もほとんど全部を反射させるようにレーザ光源１側の面に偏光分離膜を形成する。立ち上げプリズム８はそれまで光ディスク１１の面に略平行な面内にあった光軸を光ディスク１１の面に略垂直に立ち上げるためのプリズムであり、ミラーとしても良い。
【００７２】
ホログラム素子９は第１のホログラム５０と１／４波長板９ａとを備えている。第１のホログラム５０は波長λ１のレーザ光にのみ作用するよう波長選択性のある材料で作製されている。また１／４波長板９ａは両方の波長の光に作用するよう屈折率と厚みが設定されている。
【００７３】
図６は本実施の形態１の第１のホログラムの分割パターン図である。第１のホログラム５０は光ディスク１１の半径方向に平行な分割線と円周の接線方向に平行な分割線で略４等分する面積に分割された領域を有する。４つの領域はそれぞれ光ディスク１１の半径方向に平行な分割線で分割された領域５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄで構成される領域、領域５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄで構成される領域、領域５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄで構成される領域、領域５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄで構成される領域からなる。領域５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂに入射し透過した光は後述するようにＤＶＤのフォーカス制御に用いられる。領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａに入射し透過した光は合焦後に受光センサ５のフォトダイオード５ａに入射し、領域５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂに入射し透過した光は合焦前にフォトダイオード５ａに入射するように設計されている。なお、領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａと領域５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂとは合焦の状態が入れ替わっても差し支えない。一方、領域５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄ、５３ｃ、５３ｄ、５４ｃ、５４ｄに入射し透過した光は後述するようにＤＶＤのトラッキング制御に用いられる。これらの光は受光センサ５のフォトダイオード５ａに略合焦で入射するように設計されている。
【００７４】
２焦点対物レンズである対物レンズ１０は光学ガラスまたは光学プラスチックで作製される。コリメートレンズ６で略平行光にされたレーザ光は対物レンズ１０でそれぞれの波長に応じた光ディスク１１の記録面に焦点を結ぶように集光される。なお、対物レンズ１０は集光レンズおよびフレネルレンズまたはホログラムレンズの組み合わせ、ＤＶＤ用集光レンズにＣＤ再生時に開口制限手段を設ける組み合わせ等を用い、光ディスク１１の厚みおよび開口数の違いを吸収するものも使用することができる。
【００７５】
光ディスク１１はＣＤ系がＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ系がＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどである。ＣＤ系もＤＶＤ系も再生専用のものを除いて全て記録も再生も可能なものである。
【００７６】
受光センサ５は、モールド樹脂などで構成されたケース内に光ディスクからの反射光が入射するフォトダイオード５ａを内蔵する。フォトダイオード５ａは仕様などに応じて所定のパターンで配置される。図７は本実施の形態１の受光センサのフォトダイオード配置図である。本実施の形態１においてはＤＶＤのフォーカス制御用にはＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３の５個のフォトダイオードが、トラッキング制御用にはα、β、Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｈ、Ｔ、Ｕの８個のフォトダイオードが用いられる。また、ＣＤのフォーカス制御用にはＡ２１、Ａ２２、Ｂ２１の３個のフォトダイオードが、トラッキング制御用にはα、β、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｔ、Ｕの１０個のフォトダイオードが用いられる。フォトダイオード５ａに入射した光ディスク１１からの反射光は電気信号に変換される。複数のリードがケースから外部に露出している。リードは必要な電力を受光センサ５の内部に伝えたり、受光センサ５の内部で変換された電気信号を外部に導いたりする。本実施の形態１では採用しないが、受光センサ５にはさらに光ディスク１１の光量調整用にレーザ光源１から出射され光ディスク１１を経由しない光を入射させても良い。
【００７７】
前光モニタ１２はレーザ光源１の第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂから出射されビームスプリッタ７で透過した光を受け、光量を電気信号に変換し出力するセンサである。この電気信号はレーザ光源１の駆動回路（図示せず）を制御する制御回路（図示せず）に送られて光ディスク１１へ集光する集光スポットの光量が一定になるように制御するのに用いられる。
【００７８】
キャリッジ１３は光ピックアップ１４の骨格を成すもので、前述のようにキャリッジ１３に各種光学部品を始めとする光ピックアップ１４を構成する部品が直接あるいは他の部品を介して取り付けられる。キャリッジ１３はＺｎ合金、Ｍｇ合金などの合金材料あるいは硬質樹脂材料などで形成される。
【００７９】
次に光路について説明する。ＤＶＤ用である波長λ１のレーザ光を出射するレーザ光源１の第１の発光点１ａから出射された光はＰ波である。回折素子３を通過し、光学素子４の傾斜面４ｅ、４ｆにそれぞれ形成された偏光分離膜３４、３５をＰ波であるためにそのまま透過してコリメートレンズ６に入射する。コリメートレンズ６で略平行光に変換され、ビームスプリッタ７で大半が反射されて立ち上げプリズム８に入射する。さらに立ち上げプリズム８、ホログラム素子９、対物レンズ１０を通過して光ディスク１１の記録面に焦点を結ぶ。ビームスプリッタ７を一部透過した光は前光モニタ１２に入射し、電気信号に変換されて光量制御に使われる。
【００８０】
ホログラム素子９を透過する際、第１のホログラム５０の影響を受けずにそのまま透過するよう光の偏光方向を設定してあり、１／４波長板９ａで直線偏光から円偏光に変換される。
【００８１】
光ディスク１１の記録面で反射した光は対物レンズ１０、ホログラム素子９、立ち上げプリズム８、ビームスプリッタ７、コリメートレンズ６を通り、光学素子４に入射する。ホログラム素子９を再度透過する際、１／４波長板９ａで円偏光から往きの直線偏光とは垂直な直線偏光、すなわちＳ波に変換される。第１のホログラム５０によりＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などに対応する信号光成分に分離される。ビームスプリッタ７ではＳ波はほぼすべて反射される。
【００８２】
光学素子４に入射した光はＳ波であるため光学素子４内の傾斜面４ｆに設けられた偏光分離膜３５を透過し、傾斜面４ｅに設けられた偏光分離膜３４で反射されて受光センサ５のフォトダイオード５ａに入射する。第１のホログラム５０で分離され受光センサ５のフォトダイオード５ａに入射した各信号光成分は各種電気信号に変換される。
【００８３】
ＣＤ用である波長λ２のレーザ光を出射するレーザ光源１の第２の発光点１ｂから出射された光はＰ波である。光学素子４にて３ビームに分離され、光学素子４に入射する。光学素子４の傾斜面４ｅ、４ｆにそれぞれ形成された偏光分離膜３４、３５をＰ波であるためにそのまま透過してコリメートレンズ６に入射する。コリメートレンズ６で略平行光に変換され、ビームスプリッタ７で大半が反射されて、立ち上げプリズム８に入射する。さらに立ち上げプリズム８、ホログラム素子９、対物レンズ１０を通過して光ディスク１１の記録面に焦点を結ぶ。ビームスプリッタ７を一部透過した光は前光モニタ１２に入射し、電気信号に変換されて光量制御に使われる。
【００８４】
ホログラム素子９を透過する際、この波長では第１のホログラム５０の影響を受けないのでそのまま透過し、１／４波長板９ａで直線偏光から円偏光に変換される。
【００８５】
光ディスク１１で反射された光は対物レンズ１０、ホログラム素子９、立ち上げプリズム８、ビームスプリッタ７、コリメートレンズ６を通り、光学素子４に入射する。ホログラム素子９を再度透過する際、１／４波長板９ａで円偏光から往きの直線偏光とは垂直な直線偏光、すなわちＳ偏光に変換される。そしてこの波長では第１のホログラム５０の影響を受けないため第１のホログラム５０をそのまま透過する。ビームスプリッタ７ではＳ波はほぼすべて反射される。
【００８６】
光学素子４に入射した光はＳ波であるため光学素子４内の傾斜面４ｆに設けられた偏光分離膜３５で反射され、傾斜面４ｇに設けられた第２のホログラム４０にて分離され、その分離した光は受光センサ５のフォトダイオード５ａに入射し、各種電気信号に変換される。
【００８７】
次に、光ディスク１１のフォーカス制御について説明する。本実施の形態１ではフォーカス制御はＤＶＤもＣＤもスポットサイズ法で行うものとした。図８はスポットサイズ法の説明図である。図８（ａ）は合焦後にフォトダイオード５ａに入射する場合、（ｂ）は合焦前に入射する場合である。ホログラム６０は第１のホログラム５０としても第２のホログラム４０としても良い。ホログラム６０は光ディスク１１の半径方向に平行な方向の分割線と円周の接線方向に平行な方向の分割線で略等面積の領域１から領域４に分割されている。光ディスク１１の記録面で反射され、ホログラム６０の各領域に入射し出射されたレーザ光は所定の経路を経てフォトダイオード５ａのＡ１、Ａ２、Ｂ１に入射する。ここでフォトダイオード５ａのＡ１、Ａ２、Ｂ１の出力をそれぞれＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ１とする（以下、各フォトダイオード５ａの名称の前にＩをつけてそのフォトダイオード５ａの出力とする。）。
【００８８】
仮に光ディスク１１がホログラム６０から若干遠ざかる方向に移動したとすると、図８（ａ）において合焦の位置はさらにホログラム６０に近づく。そのため、フォトダイオード５ａに入射するスポットの大きさは大きくなり、相対的にＩＡ１＋ＩＡ２が小さくなり、ＩＢ１が大きくなる。一方、図８（ｂ）において合焦の位置はフォトダイオード５ａに近づく。そのため、フォトダイオード５ａに入射するスポットの大きさは小さくなり、相対的にＩＡ１＋ＩＡ２が小さくなり、ＩＢ１が大きくなる。実際には図８（ａ）の場合と（ｂ）の場合とは同時に起こっているため、フォーカス制御用の信号（フォーカスエラー信号ＦＥという。）である（ＩＡ１＋ＩＡ２）−ＩＢ１は負となる。逆に光ディスク１１がホログラム６０に近づくとフォーカスエラー信号ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−ＩＢ１は正となる。したがって、フォーカスエラー信号ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）−ＩＢ１を０に近づくように制御すれば光ディスク１１との距離は常に一定に保つことができる。
【００８９】
フォトダイオード５ａはＡ１、Ａ２、Ｂ１の３個があればフォーカスエラー信号ＦＥが得られる。しかし、例えば、Ａ１、Ａ２の外側にＢ２、Ｂ３のフォトダイオード５ａを設けて５個のフォトダイオード５ａでフォーカスエラー信号ＦＥを得ても良い。その際、フォーカスエラー信号ＦＥ＝（ＩＡ１＋ＩＡ２）―（ＩＢ１＋ＩＢ２＋ＩＢ３）とすれば良い。本実施の形態１ではＤＶＤ用のフォーカス制御用のフォトダイオード５ａはＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３の５個、ＣＤ用のフォトダイオード５ａはＡ２１、Ａ２２、Ｂ２１の３個とした。ＤＶＤ用とＣＤ用はそれぞれ別個にフォトダイオード５ａを設けた。このようにそれぞれのレーザ光用に最適な配置とすることができる。また、ＤＶＤ用とＣＤ用のフォトダイオード５ａは共用としても良い。例えば、フォトダイオード５ａはＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の５個とし、ＤＶＤ用はすべてのフォトダイオード５ａを、ＣＤ用はＡ１、Ａ２、Ｂ１の３個のフォトダイオード５ａを使うようにしても良い。また、ＤＶＤ用に３個のフォトダイオード５ａ、ＣＤ用に５個のフォトダイオード５ａを用いるようにしても構わない。また、フォトダイオード５ａは５個を超えて用いても構わない。
【００９０】
このようなスポットサイズ法において、フォトダイオード５ａが図８（ａ）、（ｂ）の紙面内で多少の回転をしてもフォーカスエラー信号はほとんど影響を受けない。つまり、受光センサ５の面内の回転に対するフォーカスエラー信号の感度は低く、特性は受光センサ５が多少回転しても安定する。
【００９１】
具体的に第１のホログラム５０、第２のホログラム４０の各領域を通ったレーザ光がフォトダイオード５ａのどのフォトダイオードに入射するか説明する。図９は本実施の形態１の第２のホログラムの分割パターンと受光センサのフォトダイオード配置の関係図、図１０は本実施の形態１の第１のホログラムの分割パターンと受光センサのフォトダイオード配置の関係図である。
【００９２】
第２のホログラム４０の領域４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａを通ったレーザ光は合焦後にＡ２１、Ａ２２、Ｂ２１のフォトダイオード５ａに入射し、領域４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂを通ったレーザ光は合焦前にＡ２１、Ａ２２、Ｂ２１のフォトダイオード５ａに入射する。ＣＤ用のフォーカスエラー信号ＦＥは以下のように演算される。
【００９３】
ＦＥ＝（ＩＡ２１＋ＩＡ２２）−ＩＢ２１
一方、第１のホログラム５０の領域５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａを通ったレーザ光は合焦後にＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３のフォトダイオード５ａに入射し、領域５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂを通ったレーザ光は合焦前にＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３のフォトダイオード５ａに入射する。ＤＶＤ用のフォーカスエラー信号ＦＥは以下のように演算される。
【００９４】
ＦＥ＝（ＩＡ１１＋ＩＡ１２）−（ＩＢ１１＋ＩＢ１２＋ＩＢ１３）
このように、ＤＶＤにおいてもＣＤにおいてもスポットサイズ法によるフォーカスエラー信号を出力することができ、安定したフォーカス制御が行える。
【００９５】
次に、光ディスク１１のトラッキング制御について説明する。本実施の形態１ではフォーカス制御はＣＤにおいては３ビーム・ディファレンシャル・プッシュプル法（以下、ＤＰＰ法という。）で行い、粗悪な光ディスクが使われた場合に位相差法に変更できるものとした。また、ＤＶＤにおいては光ディスクの種類により異なり、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合、再生の場合も記録の場合も１ビーム・プッシュプル法とした。それ以外の光ディスクの再生の場合、位相差法とし、記録の場合、１ビーム・プッシュプル法を改善した方法で発光点から出射されるレーザ光の出射パターンのずれにより発生するトラッキングオフセットを補正できる方法とした。
【００９６】
ＣＤにおけるＤＰＰ法によるＣＤのトラッキング制御用信号（トラッキングエラー信号ＴＥという。）は以下の通りとなる。領域４１、４２、４３、４４を通った波長λ２のレーザ光のうち回折素子３で分離された３ビームのうちメインビームはそれぞれ略合焦でα、β、Ｃ、Ｄのフォトダイオード５ａに入射する。回折素子３で分離された３ビームのうち両サイドビームはそれぞれ略合焦でＥとＧ、ＦとＨ、ＴとＳ、ＵとＶのフォトダイオード５ａに入射する。これらからトラッキングエラー信号ＴＥが生成される。トラッキングエラー信号ＴＥは以下のように演算される。
【００９７】
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ２｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ＋ＩＳ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ＋ＩＶ）｝
（但し、ｋ２は動作設定に応じて定まる定数）
ここで（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）、（ＩＳ、ＩＶ）は４組のうちいずれか少なくとも１組があれば、トラッキングエラー信号ＴＥは成立する。４組とも使用するのがトラッキングエラー信号ＴＥとしては最良である。本実施の形態１ではフォトダイオード５ａの配置される幅とトラッキングエラー信号ＴＥの質と使用するフォトダイオード５ａを共有するＤＶＤのトラッキング制御とのバランスを考慮し、Ｓ、Ｖのフォトダイオード５ａは配置しなかった。フォトダイオード５ａの幅は受光センサ５の幅に直結し、それは光ピックアップ１４の厚さに直結するためである。（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）を用い、トラッキングエラー信号ＴＥは以下のようにした。
【００９８】
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ２｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ）｝
また、通常ｋ２≒１．０になるように設定される。
【００９９】
ＣＤにおける位相差法によるトラッキングエラー信号ＴＥは以下の通りとなる。
【０１００】
ＴＥ＝∠｛（ＩＣ＋Ｉβ）−（ＩＤ＋Ｉα）｝
（但し、∠は検出した位相差を変換した電圧）
通常はより安定してトラッキング制御することができるＤＰＰ法が用いられる。しかし例えば、ピットの高さが規格に入っていないような粗悪ディスクを再生するような場合、ＤＰＰ法ではトラッキングエラー信号ＴＥがうまく出力されない場合がある。そのような場合でも位相差法ではトラッキングエラー信号ＴＥがうまく出力できるため、予備のトラッキング制御法として用いることができる。このようにトラッキング制御しきれない規格から外れているような粗悪な光ディスクを再生するような場合でもトラッキング制御することができるので、光ディスク装置としてより幅広い光ディスクに対応することができる。
【０１０１】
一方、ＤＶＤにおいて領域５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５４ｃを通った波長λ１のレーザ光はそれぞれ略合焦でα、β、Ｃ、Ｄのフォトダイオード５ａに入射する。また、領域５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄを通った波長λ１のレーザ光はそれぞれ略合焦でＧ、Ｈ、Ｔ、Ｕのフォトダイオード５ａに入射する。なお、ＤＶＤのトラッキング制御はいずれも１ビームを用いる方式である。これらからＤＶＤのトラッキングエラー信号ＴＥが生成される。領域５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄで分離されＧ、Ｈ、Ｔ、Ｕのフォトダイオード５ａに入射したレーザ光を利用して、発光点から出射されるレーザ光の出射パターンのずれにより発生するトラッキングオフセットを補正する。ＤＶＤ−ＲＡＭのトラッキングエラー信号ＴＥは以下のように演算され、再生・記録の両方の動作で用いられる。
【０１０２】
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）
また、ＤＶＤ−ＲＡＭ以外のＤＶＤの再生のみの動作の場合のトラッキングエラー信号ＴＥは以下のように演算される。
【０１０３】
ＴＥ＝∠（ＩＣ−ＩＤ）＋∠（Ｉβ−Ｉα）
もしくは
ＴＥ＝∠｛（ＩＣ＋Ｉβ）−（ＩＤ＋Ｉα）｝
である。どちらの関係式で算出したトラッキングエラー信号を用いても良い。
【０１０４】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭ以外のＤＶＤの記録と再生をともなう動作の場合のトラッキングエラー信号ＴＥは以下のように演算される。
【０１０５】
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ１｛（ＩＥ＋ＩＧ＋ＩＴ＋ＩＳ）−（ＩＦ＋ＩＨ＋ＩＵ＋ＩＶ）｝
（但し、ｋ１は動作設定に応じて定まる定数）
ここで（ＩＥ、ＩＦ）、（ＩＧ、ＩＨ）、（ＩＴ、ＩＵ）、（ＩＳ、ＩＶ）は４組のうちいずれか少なくとも１組があれば、トラッキングエラー信号ＴＥは成立する。ところが、ＤＶＤがＣＤと異なるのは、フォトダイオード５ａのＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｔ、Ｕ、Ｓ、Ｖに入射するのが第１のホログラム５０の領域５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄで分離されたレーザ光である点である。領域５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄで分離された各レーザ光がＥ、Ｇ、Ｆ、Ｈ、Ｔ、Ｓ、Ｕ、Ｖに入射するのは（Ｅ、Ｆ）、（Ｇ、Ｈ）、（Ｔ、Ｕ）、（Ｓ、Ｖ）の４組のうち１組に集中して入射すれば事足りる。本実施の形態１では領域５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ、５４ｃで分離されたレーザ光がそれぞれα、β、Ｃ、Ｄに入射するのに合わせて、領域５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄで分離されたレーザ光はそれぞれＧ、Ｈ、Ｔ、Ｕに入射するようにした。したがって、本実施の形態１におけるトラッキングエラー信号ＴＥは以下のようになる。また、通常ｋ１≒１．０になるように設定される。
【０１０６】
ＴＥ＝（ＩＣ＋Ｉα）−（ＩＤ＋Ｉβ）−ｋ１｛（ＩＧ＋ＩＴ）−（ＩＨ＋ＩＵ）｝
なお、領域５１ｃ、５１ｄ、５２ｃ、５２ｄ、５３ｃ、５３ｂ、５４ｃ、５４ｄの適切な細分は設計による。
【０１０７】
このようにＤＶＤにおいては各使用する光ディスクの種類と記録または再生の動作に応じて最適なトラッキングエラー信号が得られるため、最適なトラッキング制御が行える。
【０１０８】
このように、本実施の形態１において、第１のホログラム５０、第２のホログラム４０はそれぞれ光ディスクの半径方向に平行な方向と円周の接線方向に平行な方向の分割線で略等面積に４分割される。さらに各領域は通ったレーザ光が略合焦で受光センサ５に入射する領域と合焦後に入射する領域と合焦前に入射する領域の３種の領域に分割される。略合焦で入射する領域のレーザ光はトラッキングエラー制御に使われ、合焦後と合焦前に入射する領域のレーザ光はフォーカス制御に使われる。
【０１０９】
なお、第１のホログラム５０、第２のホログラム４０の設計においては、それぞれに入射するスポットの中の光ディスク１１のトラッキングの情報、フォーカスの情報の分布にも留意する必要がある。トラッキングの情報が多く含まれる領域はトラッキング制御により多く使われるように、フォーカスの情報が多く含まれる領域はフォーカス制御により多く使われるようにするべきである。本実施の形態１に示すようなスポットサイズ法のフォーカス制御法を用いることにより、トラッキングの情報が多く含まれる領域とフォーカスの情報が多く含まれる領域とがあまり重なることなく分散した。そのため効率良く使えるように第１のホログラム５０、第２のホログラム４０を分割でき、十分なトラキングエラー信号、フォーカスエラー信号が確保できた。その結果、ＤＶＤ、ＣＤとも安定したトラッキング制御、フォーカス制御が可能となった。
【０１１０】
次に、本実施の形態１の光ピックアップの製造方法について説明する。図１１は本実施の形態１のレーザ光源部の分解図である。まず、回折素子３を結合ベース２の基準に対し所定の位置となるように調整し、接着剤などで固定する。次に光学素子４を結合ベース２の基準に対し所定の位置となるように調整し、接着剤などで固定する。
【０１１１】
次に回折素子３、光学素子４を固定した結合ベース２を製造装置に取り付ける。レーザ光源１を結合ベース２の所定の位置に配置し、受光センサ５を結合ベース２の所定の位置に配置する。受光センサ５と結合ベース２の固定される部分には紫外線硬化接着剤を塗布しておく。レーザ光源１のＤＶＤ用の波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点１ａを発光させ、前記製造装置に搭載するＣＣＤカメラなどによりモニタする。ＣＣＤカメラは、光ピックアップ１４のコリメートレンズ６に相当する位置の、第１の発光点１ａから出射されたレーザ光の光量分布を知ることができるように調整されている。さらにあらかじめそのコリメートレンズ６の中心になる位置が割り出してある。すなわち仮想のコリメートレンズの中心位置が割り出してあることになる。
【０１１２】
この仮想のコリメートレンズの中心の位置はレーザ光源１に投影した場合、第１の発光点１ａと第２の発光点１ｂの間にあるように設定されている。この位置は設計により第１の発光点１ａと第２の発光点１ｂの間で変えることができる。
【０１１３】
ＣＣＤカメラはＣＣＤカメラの視野内の所定の開口により制限された領域内のレーザ光の光量を積算し、その重心位置を計算する。あらかじめ割り出しておいた仮想のコリメートレンズの中心になるＣＣＤカメラの視野内の位置とレーザ光の重心位置との差を求める。差があると判断した場合、第１の発光点１ａを中心に図１１のθＹの方向にレーザ光源１を回転させる。そして波長λ１のレーザ光の光量分布の重心位置を仮想のコリメートレンズの中心になるＣＣＤカメラの視野内の位置とが所定の範囲内に入るように調整する。
【０１１４】
この所定の範囲は波長λ１のレーザ光を出射する第１の発光点１ａから仮想のコリメートレンズの中心までの距離をもとに換算して±０．２°以内であれば、調整時間が短くできるとともに後述するコリメートレンズとの位置調整や対物レンズとの位置調整も容易にできる。±０．１５°以内であれば、調整時間がそれほど長くならずに調整の精度が確保できるため、記録や再生の良好な特性が確保できる。さらに±０．１°以内であれば、調整時間は若干長くなるが、調整の精度が良いために記録や再生の良好な特性が安定して得られる。このように第１の発光点１ａから出射された光線の光量分布の中心は仮想のコリメートレンズの中心位置の方向に向かう。
【０１１５】
本実施の形態１ではレーザ光の光量分布の中心は計算結果が安定するレーザ光の光量分布の重心としたが、それに限るものではない。例えば、光量分布の最大光量を示す位置を光量分布の中心としても良い。その際には光量測定の各測定点のばらつきの影響を小さくするために光量分布の近似曲線を計算することが望ましい。
【０１１６】
また本実施の形態１では図１１のθＹ方向にレーザ光源１を回転させて調整した。この方向は光ディスクの半径方向に相当する。波長λ１のレーザ光の出射方向のずれの影響はこの光ディスクの半径方向の方が円周の接線方向よりも大きいために、θＹ方向に回転させた。したがって、仮に影響が円周の接線方向の方が大きいのであれば、θＺ方向に回転させることが望ましい。また、両方向ともに影響が大きいのであれば、両方向に回転調整する構成にすることが望ましい。
【０１１７】
次に受光センサ５の位置調整をする。製造装置にはレーザ光源１から出射されたレーザ光を光ディスクのように反射する反射ミラーが取り付けられている。レーザ光源１の波長λ２のレーザ光を出射する第２の発光点１ｂを発光させ、反射ミラーで反射した光が受光センサ５に入射するようにする。受光センサ５を結合ベース２に当接したまま図１１のＹ軸方向やＺ軸方向に移動させて、受光センサ５から出力されるフォーカスエラー信号のＳ字カーブが所定の値、形状となるように、受光センサ５の位置を決める。
【０１１８】
次に第２の発光点１ｂを発光させる。レーザ光源１を結合ベース２に当接したまま、図１１のＸ軸方向にレーザ光源１を移動させる。受光センサ５から出力されるトラッキングエラー信号のバランスを調整してレーザ光源１のＸ軸方向の位置を決める。
【０１１９】
次に第１の発光点１ａを発光させる。レーザ光源１を結合ベース２に当接したまま、図１１のＺ軸方向にレーザ光源１を移動させ、受光センサ５から出力されるフォーカスエラー信号が所定の値になるとき光ディスクの記録面に焦点を結ぶように位置を決める。第１の発光点１ａと第２の発光点１ｂとは近接して配置されており、ＤＶＤ用とＣＤ用とで同じフォーカス制御方式を採用する。また、第１の発光点１ａと第２の発光点１ｂから出射され、光ディスク１１の記録面で反射されたレーザ光が受光センサ５上でそれぞれ合焦となるように設計される。そのため第１の発光点１ａを用いてフォーカス調整を行うと、自動的に第２の発光点１ｂについてもフォーカス調整ができる。記録や再生の特性はＤＶＤの方がＣＤよりも要求が厳しいので、第１の発光点１ａを用いてフォーカス調整を行う方が第２の発光点１ｂを用いて行うよりも望ましい。しかし、全体の特性のバランスで第２の発光点１ｂを用いても構わない。
【０１２０】
調整が終了したらクリーム半田を結合ベース２に塗布し、レーザ光線を照射するなどしてクリーム半田を溶融させてレーザ光源１と結合ベース２とを固定する。最後に受光センサ５の位置の微調整を行い、紫外線を照射して受光センサ５と結合ベース２とを固定する。
【０１２１】
本実施の形態１においてクリーム半田を用い、それを溶融、固化させてレーザ光源１と結合ベース２とを固定した後、紫外線を照射して紫外線硬化接着剤を硬化して受光センサ５と結合ベース２とを固定する。このように紫外線硬化接着剤は硬化する前に熱が加わる可能性が高い。そのため、硬化する前の状態で耐熱性に優れる紫外線硬化接着剤が望ましい。また、クリーム半田の代わりに紫外線硬化接着剤を用いても良い。その際、レーザ光源１と結合ベース２とを固定する際に紫外線が受光センサ５と結合ベース２とを固定する紫外線硬化接着剤に洩れないようにすることが望ましい。そうすれば受光センサ５と結合ベース２との微調整をすることができるとともに、受光センサ５と結合ベース２とを固定する紫外線硬化接着剤を硬化前の状態で耐熱性に優れたものとする必要もなくなる。
【０１２２】
次に少なくともコリメートレンズ６を固定したキャリッジ１３と結合ベース２に固定されたレーザ光源１を製造装置の所定の位置に配置し、キャリッジ１３の当接面に結合ベース２の所定の面とを当接する。あらかじめ紫外線硬化接着剤を当接部に塗布しておく。この製造装置にも前述の製造装置と同様にＣＣＤカメラなどが搭載されており、レーザ光の光量分布を知ることができる。第１の発光点１ａを発光させ、光量分布の重心位置とコリメートレンズ６の中心とのずれを計算する。レーザ光源１を図２のＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させ、コリメートレンズ６の中心と光量分布の重心位置のずれがないように調整する。図２のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は図１１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と同じである。したがって波長λ１のレーザ光はコリメートレンズ６の中心を通る。また、コリメートレンズ６の中心のレーザ光源１への投影は第１の発光点１ａと第２の発光点１ｂの間にある。このことは第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂがコリメートレンズ６の軸上にないことを意味する。
【０１２３】
次に第２の発光点１ｂを発光させ、レーザ光源１を図２のθＺ方向に回転させて回折素子３で３ビームに分離した３本の光線の並ぶ方向を所定の方向にする。最後に紫外線を照射し、紫外線硬化接着剤を硬化する。
【０１２４】
一方、アクチュエータ１８は別途製造しておく。レンズホルダ１５にホログラム素子９と対物レンズ１０とを搭載し、レンズホルダ１５はサスペンションワイヤ１６にて支持部１７に可動状態で取り付けられる。アクチュエータ１８はキャリッジ１３の所定の位置に配置され、製造装置の所定の位置に配置される。この製造装置にもＣＣＤカメラなどが搭載されており、レーザ光の光量分布を知ることができる。レンズホルダ１５、サスペンションワイヤ１６、支持部１７はキャリッジ１３とは触れ合わないようにして配置される。紫外線硬化接着剤を支持部１７とキャリッジ１３との間に渡すように塗布する。
【０１２５】
第１の発光点１ａを発光させ、支持部１７を図２のθＲ、θＴ方向に回転調整する。図２のＲ軸は光ディスク１１の半径方向、Ｔ軸は光ディスク１１の円周の接線方向に相当する。支持部１７をθＲ、θＴ方向に回転調整することで対物レンズ１０を光ディスク１１に対して適切な傾きとすることができる。
【０１２６】
次に第１の発光点１ａを発光させ、支持部１７をＲ軸方向に移動して、光量分布のＲ軸方向の重心位置と対物レンズ１０の中心とを一致させる。すなわち本実施の形態１の光ピックアップの波長λ１のレーザ光は光量分布の重心がコリメートレンズ６および対物レンズ１０の中心を通るとともに第１の発光点１ａはコリメートレンズ６の軸上にはない。最後に紫外線を照射し、紫外線硬化接着剤を硬化する。なお、本実施の形態１では支持部１７を移動するのは、光ディスク１１に対して情報を記録または再生する性能への影響が大きいためＲ軸方向としたが、Ｔ軸方向へも移動して良い。そうすることにより性能をさらに向上させることができる。また、性能への影響が逆であればＴ軸方向のみの移動としても良い。
【０１２７】
また、光量分布の重心位置としたものは、光量分布の最大光量を示す位置などの他の指標を用いても良い。その際には光量測定の各測定点のばらつきの影響を小さくするために光量分布の近似曲線を計算することが望ましい。
【０１２８】
以上のように本実施の形態１において光ピックアップは第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂを近接して設けたレーザ光源１を用い、ＤＶＤ系とＣＤ系とで同じフォーカス制御法であるスポットサイズ法を採用した。それに合わせて第１のホログラム５０、第２のホログラム４０を最適に分割し、トラッキング制御用とフォーカス制御用の信号が取れるようにした。同時に受光センサ５の回転に対して感度がにぶいホログラム設計とした。また、フォーカス調整はＤＶＤ用のレーザ光のみを用いて行い、ＣＤ系の調整は省略した。その結果、第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂを近接して設けたレーザ光源１を用いても安定したフォーカス制御が行える光ピックアップ１４とすることができた。
【０１２９】
（実施の形態２）
実施の形態２について図を参照しながら説明する。図１２は本実施の形態２の光ピックアップモジュールの構成図、図１３は本実施の形態２の光ディスク装置の構成図である。実施の形態２は実施の形態１で説明した光ピックアップを搭載した光ディスク装置である。
【０１３０】
光ディスク装置７５の光ディスク１１および光ピックアップ１４を駆動する駆動機構を光ピックアップモジュール６７という。ベース６１は光ピックアップモジュール６７の骨組みを成すもので、このベース６１に直接的、間接的に各構成部品を固定する。
【０１３１】
光ディスク１１を載置するターンテーブルを備えたスピンドルモータ６２はベース６１に固定される。スピンドルモータ６２は光ディスク１１を回転させる回転駆動力を生成する。
【０１３２】
フィードモータ６３はベース６１に固定される。フィードモータ６３は光ピックアップ１４が光ディスク１１の内周と外周の間を移動するために必要な回転駆動力を生成する。フィードモータ６３としてステッピングモータ、ＤＣモータなどが使用される。スクリューシャフト６４はらせん状に溝が掘られており、直接または数段のギアを介してフィードモータ６３に接続される。本実施の形態２では直接フィードモータ６３と接続される。ガイドシャフト６５、６６はそれぞれ両端で支持部材を介してベース６１に固定される。ガイドシャフト６５、６６は光ピックアップ１４を移動自在に支持する。光ピックアップ１４はスクリューシャフト６４の溝と噛み合うガイド歯を有するラックを備える。ラックがスクリューシャフト６４に伝達されたフィードモータ６３の回転駆動力を直線駆動力に変換するために光ピックアップ１４は光ディスク１１の内周と外周の間を移動することができる。
【０１３３】
光ピックアップ１４は実施の形態１で説明したものである。光ピックアップ１４は光ディスク１１に対し情報の記録または再生の少なくとも一方を行い、そのためにレーザ光を光ディスク１１に向けて出射する。光ピックアップ１４から出射されるレーザ光が光ディスク１１に対し直角に入射するように、支持部材を構成する調整機構でガイドシャフト６５、６６の傾きを調整する。
【０１３４】
上部筐体６８ａと下部筐体６８ｂを組み合わせてネジなどを用いて互いに固定して筐体６８とする。トレイ６９は筐体６８に出没自在に設けられる。トレイ６９はカバー７０を取り付けた光ピックアップモジュール６７を下面側から配置する。カバー７０は開口を有し、光ピックアップ１４の対物レンズ１０を含む一部とスピンドルモータ６２のターンテーブルを露出させる。本実施の形態２の場合、フィードモータ６３も露出させる。ベゼル７１をトレイ６９の前端面に設け、トレイ６９が筐体６８内に収納された時に、トレイ６９の出没口を塞ぐようにする。
【０１３５】
ベゼル７１にはイジェクトスイッチ７２が設けられ、イジェクトスイッチ７２を押すことで、筐体６８とトレイ６９との係合が解除され、トレイ６９は筐体６８に対し出没が可能な状態となる。レール７３はそれぞれトレイ６９の両側部および筐体６８の双方に摺動自在に取り付けられる。
【０１３６】
筐体６８の内部やトレイ６９の内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のＩＣや電源回路などが搭載されている。図示していない外部コネクタ７４はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源／信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ７４を介して光ディスク装置７５内に電力を供給したり、外部からの電気信号を光ディスク装置７５内に導いたり、あるいは光ディスク装置７５で生成された電気信号を外部の電子機器などに送出したりする。
【０１３７】
このように本実施の形態２の光ディスク装置７５は実施の形態１で説明した光ピックアップ１４を備えている。実施の形態１の光ピックアップ１４は第１の発光点１ａ、第２の発光点１ｂを近接して設けたレーザ光源１を用いても安定したフォーカス制御が行える性能を有する。したがって、本実施の形態２の光ディスク装置７５はＤＶＤに対してもＣＤに対しても安定した記録および再生を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
以上のように本発明の光ピックアップは薄型化、小型化を実現した上で安定した記録および再生を実現できる。そのためノートブック型ＰＣに搭載される光ディスク装置用の光ピックアップとして好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本実施の形態１の光ピックアップの光学系の構成図
【図２】本実施の形態１の光ピックアップの構成図
【図３】本実施の形態１のレーザ光源の構成図
【図４】本実施の形態１の光学素子の構成図
【図５】本実施の形態１の第２のホログラムの分割パターン図
【図６】本実施の形態１の第１のホログラムの分割パターン図
【図７】本実施の形態１の受光センサのフォトダイオード配置図
【図８】スポットサイズ法の説明図
【図９】本実施の形態１の第２のホログラムの分割パターンと受光センサのフォトダイオード配置の関係図
【図１０】本実施の形態１の第１のホログラムの分割パターンと受光センサのフォトダイオード配置の関係図
【図１１】本実施の形態１のレーザ光源部の分解図
【図１２】本実施の形態２の光ピックアップモジュールの構成図
【図１３】本実施の形態２の光ディスク装置の構成図
【図１４】ＣＤにもＤＶＤにも情報の記録及び再生ができる従来の光ピックアップの光学系の構成図
【符号の説明】
【０１４０】
１    レーザ光源
１ａ    第１の発光点
１ｂ    第２の発光点
２    結合ベース
３    回折素子
４    光学素子
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ    ブロック
４ｅ、４ｆ、４ｇ    傾斜面
５    受光センサ
５ａ    フォトダイオード
６    コリメートレンズ
７    ビームスプリッタ
８    立ち上げプリズム
９    ホログラム素子
９ａ    １／４波長板
１０    対物レンズ
１１    光ディスク
１２    前光モニタ
１３    キャリッジ
１４    光ピックアップ
１５    レンズホルダ
１６    サスペンションワイヤ
１７    支持部
１８    アクチュエータ
２１    プレート
２１ａ、２１ｂ    側方部
２２    モールド部材
２３    サブマウント
２４    半導体レーザ素子
２５、３１、３２    ワイヤ
２６、２７    電極
２８、２９、３０    端子部
３３    壁部
３４、３５    偏光分離膜
４０    第２のホログラム
５０    第１のホログラム
６０    ホログラム
６１    ベース
６２    スピンドルモータ
６３    フィードモータ
６４    スクリューシャフト
６５、６６    ガイドシャフト
６７    光ピックアップモジュール
６８    筐体
６８ａ    上部筐体
６８ｂ    下部筐体
６９    トレイ
７０    カバー
７１    ベゼル
７２    イジェクトスイッチ
７３    レール
７４    外部コネクタ
７５    光ディスク装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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